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BeitragVerfasst: 25.05.2003, 10:05 
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Hi,

… habe gestern mit der D1H mehrere Nachtaufnahmen gemacht. Rein vorsorglich hatte ich diese mit den verschiedensten Einstellungen durchgeführt (ISO 200, 400, 800 kombiniert mit unterschiedlichen Blendeneinstellungen wie Bl. 8, 11, 16, 22). Dadurch kamen natürlich auch entsprechend lange Belichtungszeiten (bis zu 16 Sekunden) zustande. Über das Ergebnis bei den längeren Belichtungszeiten war ich dann schon ein wenig erschrocken.

Ich habe zwar in der Theorie schon über das so genannte “Thermische Bildrauschen (Dunkelstrom) gehört jedoch in der Praxis noch nie so richtige Erfahrungen damit gemacht. Was ich darüber weiß ist Folgendes:

Es gibt CCD - typische Bildstörungen, da die CCD – Sensoren in bestimmten Situationen gewisse Schwächen aufweisen können. Hierunter zählt auch das "Thermisches Bildrauschen ( Dunkelstrom)". Durch Temperatureffekte im Halbleiter entstehen in jeder Sensorzelle auch unerwünschte Elektronen. Der dadurch entstehende Effekt heißt: "thermisches Rauschen". Dies macht sich auf den Aufnahmen durch kleine weiße Pünktchen bemerkbar. Je länger die Belichtungszeit ist, desto mehr tritt das Rauschen in Erscheinung. Umgekehrt formuliert: je geringer das thermische Rauschen, desto länger kann belichtet werden. Das thermische Rauschen ist stark von der Temperatur des CCD abhängig. Hierzu gesellen sich dann in der Regel auch noch so genannte "Hotpixel" (diese bekommt man allerdings leichter in den Griff).


Ich habe Testaufnahmen gesehen, die zum einen mit einer CCD – Temperatur von 20° und zum anderen mit einer CCD - Temperatur von 37° gemacht worden sind. Das "Thermische Bildrauschen" war bei 20° deutlich weniger sichtbar als bei 37°.

Bei meinen Aufnahmen war es so, dass ab ISO 800 und Blenden < 11 das "Thermische Bildrauschen" bedingt durch die kürzeren Belichtungszeiten weniger sichtbar bzw. vorhanden war. Allerdings wurde dies dann durch ein erhöhtes "normales Bildrauschen" erkauft.

Natürlich lässt sich durch den Einsatz von entsprechender Software auch das “Thermische Bildrauschen“ verringern. Aber nur mit einer mehr oder weniger verschlechterten Bildqualität.


Was kann man also vor der Aufnahme tun um das “Thermische Bildrauschen“ zu verringern?

- Lange Belichtungszeiten (> 12 Sekunden) vermeiden?
- Betrieb der Kamera so kurz wie möglich halten?
- Keine Aufnahmen bei sehr hohen Außentemperaturen?
- Sensor kühlen? - Aber wie?


Wie geht Ihr mit dieser Thematik um?

Danke für Eure Tipps und Hinweise.


Beste Grüße
Max-Douglas


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BeitragVerfasst: 25.05.2003, 16:18 
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Hallo Max-D.

worin ist der Unterschied zwischen "normalen" und "thermischen" Bildrauschen?

Ich dachte bislang, Rauschen entsteht durch die höhere thermische Belastung des Chips bei höheren ISO-Werten, da hier auch mit höherer Spannung gearbeitet wird?!

Gruß
Ludwig


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BeitragVerfasst: 25.05.2003, 19:07 
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Hi Ludwig,

<< worin ist der Unterschied zwischen "normalen" und "thermischen" Bildrauschen? >>


… ja so genau weiß ich das eigentlich auch nicht. Was ich allerdings weiß ist das das Bildrauschen bei einer Erhöhung des ISO-Wertes (> 200) ein anderes ist als das bei Nachtaufnahmen bzw. bei Langzeitbelichtungen.


Ich bin diesbezüglich kein Fachmann und versuche es daher mal laienhaft zu erläutern:

Das Rauschen ist auch bei der digitalen Fotografie ein Problem. Die häufigste Ursache für verrauschte Aufnahmen ist eine zu hoch eingestellte Lichtempfindlichkeit. Die Ursache dafür liegt in der Verstärkung der Spannungssignale, der CCD-Elemente, welche in Helligkeitsinformationen umgewandelt werden. Die CCD-Sensoren besitzen nur eine Lichtempfindlichkeit. So kann also eine verbesserte Lichtempfindlichkeit nur durch solch eine Signalverstärkung erreicht werden. Diese Signalverstärkung hat dann auch zwangsläufig eine höhere thermische Belastung des CCD-Sensors zur Folge, was wiederum zu erhöhtem Bildrauschen führt.

Bei Langzeitbelichtungen (Verschlusszeiten von > 2 Sekunden) kann ein Bildrauschen in Form eines zufälligen Störungsmusters aus farbigen und weißen Pixeln in der Aufnahme auftreten. Je länger die Verschlusszeit, desto stärker macht sich das Rauschen bemerkbar. Dies wird dann als das so genannte “Thermische Rauschen“ (Dunkelstrom) bezeichnet.

In beiden Fällen ist also eine höhere thermische Belastung der CCD-Elemente für das Rauschen verantwortlich; jedoch unterschiedlich (zum einen durch die Erhöhung des ISO-Wertes und zum anderen durch eine Langzeitbelichtung > 2 Sekunden) ausgelöst.

Hoffentlich habe ich mir jetzt keinen abgebrochen - die Fachleute unter Euch mögen es mir verzeihen.


Beste Grüße
Max-Douglas


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BeitragVerfasst: 26.05.2003, 18:16 
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Hallo Max-Douglas,

Du hast Dir sicher keinen abgebrochen, ich seh's auch so:
Rauschen ensteht bei höheren Temperaturen des Sensors, egal ob dies nun durch längere Belichtungszeit, oder höhere Spannung(ISO-Wert), oder durch eine Kombination von beiden hervorgerufen wird.

Gruß
Ludwig


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